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Mince, encore plus mince, les films conducteurs

© Röhm GmbH

Les e-books, tablettes et smartphones sont non seulement bien plus légers et plus compacts mais aussi bien plus économes en énergie qu'il y a encore quelques années. Les films PLEXIGLAS® y ont un rôle prépondérant.

Sans écrans, les téléphones ne seraient jamais devenus des ordinateurs au petit format. La luminosité des écrans actuels n'a véritablement plus rien à voir avec celle des premiers écrans. Aujourd'hui, les résolutions en qualité HD ne posent plus problème et pourtant parallèlement, la consommation en énergie a fortement diminué. Cette progression est notamment due aux fournisseurs des fabricants d'écrans, qui ont constamment développé et amélioré la qualité des matériaux utilisés. Les films conducteurs en PLEXIGLAS® en sont un parfait exemple.

Pour que les utilisateurs puissent voir et reconnaître quelque chose sur leur écran LCD, il faut que l’écran soit être éclairé par l’arrière. Pour les écrans LED, qui sont éclairés latéralement, ce sont les conducteurs optiques en polyméthacrylate de méthyle (souvent abrégé PMMA) qui remplissent ce rôle, comme le fait le PLEXIGLAS® de Röhm. Ce faisant, le matériau diffuse la lumière des diodes sur toute la surface et veille à la répartir de façon parfaitement uniforme sur toute la surface de l’écran. L’avantage : grâce à cette technique, ­–contrairement aux modèles où les diodes DEL se trouvent directement derrière l’écran , les écrans peuvent être beaucoup plus minces.

Répartition uniforme de la lumière

La lumière enmagasinée circule à l'intérieur du ocnducteur en PLEXIGLAS®. En utilisant le principe de réflexion totale, la lumière peut circuler sans déperdition même sur de grandes surfaces.

© Röhm GmbH

Une image brillante

Pour les écrans LED éclairés par le chant, un conducteur optique diffuse la lumière des diodes sur toute la surface. De la sorte, la lumière est répartie de façon parfaitement uniforme sur toute la surface de l'écran.

© Röhm GmbH

Extrêmement minces : les films conducteurs de lumière

Ces dernières années, les conducteurs optiques sont eux aussi devenus de plus en plus fins ­– et donc, automatiquement, plus légers­. En 2009, par exemple, la plaque conductrice de lumière d’un ordinateur portable avait une épaisseur de 3 mm. Trois ans plus tard, les fournisseurs l’avaient déjà diminuée de moitié. Pour les tablettes, on a même réalisé des plaques conductrices de lumière, moulées par injection, qui ont une épaisseur de 0,55 mm.

« Avec ce résultat, on a atteint la limite des possibilités en matière de réduction de l’épaisseur des plaques. Ce qui nous a permis d’aller aussi loin, ce sont les films conducteurs de lumière en PLEXIGLAS®“, explique Markus Parusel, expert en la matière chez Röhm. Entre temps, les films conducteurs en PLEXIGLAS® sont disponibles avec une épaisseur de seulement 0,2 mm. Ils conservent cependant les mêmes caractéristiques optiques que les films en PLEXIGLAS® original.

« Les films contribuent à rendre les appareils plus maniables et plus légers », explique Parusel. La contrainte n’est maintenant plus l’épaisseur du matériau mais bien de trouver des diodes DEL minces qui émettent sur le chant et dont la hauteur permet de les placer adéquatement sur la tranche du film.

Film explicatif : les films conducteurs de lumière

Mais quand on parle des matériaux d’écran, ce n’est pas le poids qui est prioritaire, c’est l’intensité lumineuse. « De par ses propriétés optiques, le PLEXIGLAS® a une excellente photoconductivité », souligne Parusel. Les petites structures microscopiques photoconductrices apportées sur le film répartissent la lumière à partir des micro diodes DEL de manière uniforme sur toute la surface de l’écran et éclairent l’écran des tablettes ou des smartphones par l’arrière. « Il résulte de cette technique d’éclairage par l’arrière, un effet de luminosité homogène », explique Parusel.

Le boom des liseuses de livres numériques

Pour d’autres applications, les structures qui répartissent la lumière ne doivent pas être visibles : les livres numériques, par exemple, disposent très souvent d’un éclairage par l’avant. Cela signifie que l’écran est éclairé par un conducteur optique situé devant. « Ce dernier doit forcément être transparent et ne doit diffuser la lumière qu’en direction de l’écran du livre numérique. Sans quoi le contraste serait diminué, » dixit Parusel. C’est pourquoi il existe des variantes spéciales pour ce type d’applications, où les structures non visibles permettent à la lumière de ressortir du film.

 

Les conducteurs optiques utilisés doivent rester transparents afin que, dans la durée, la brillance optique ne soit pas amoindrie. « La plupart des plastiques jaunissent avec le temps, ce qui risquerait d’altérer l’image. Le PMMA, lui, est un composant à la couleur neutre qui n’a pas de conséquence néfaste sur les couleurs », dit Parusel.

Au fait : les films conducteurs de lumière ne sont pas uniquement adaptés aux terminaux mobiles.  Ils peuvent par exemple aussi bien mettre en lumière les meubles des magasins.

Structures visibles

De petites structures microscopiques conduisent la lumière latérale en-dehors de la plaque. Les structures peuvent n'apparaître que sur une partie du film, comme on peut le voir ici sur le logo de Röhm. La partie non structurée du film reste transparente.

© Röhm GmbH / Photographe Markus Schmidt

Structures non visibles

Certaines applications exigent que les structures qui répartissent la lumière ne soient pas visibles (les livres numériques, par exemple).

© Röhm GmbH

Montage d'un éclairage avant

... la lumière est essentiellement diffusée en direction de l'écran du livre numérique puis déviée vers l'utilisateur. Le conducteur optique doit forcément être transparent ne serait-ce qu'afin de voir, par exemple, l'écran en papier électronique du livre numérique.

© Röhm GmbH

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